CZ14089U1 - Svařovaný příčník - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká svařovaného příčníku, zejména pro svislý obráběcí stroj se suportem posuvným po příčníku pomocí lineárního profilového vedení.

Dosavadní stav techniky

Svislé obráběcí stroje, např. svislý soustruh a svislé obráběcí centrum, jsou obráběcí stroje primárně sloužící pro obrábění rotačních obrobků, jejichž průměr je obvykle větší než jejich výška. Základní nosnou částí svislého obráběcího stroje je rám, který je tvořen ložem, jedním nebo dvěma stojany, na jejichž přední ploše je připevněn příčník, na kterém se pohybuje suport se smykadlem. Obrobek se upíná na upínací desku, umístěnou na loži. Osa rotace obrobku je svislá. Nástroj nesený smykadlem vykonává pohyb ve směru osy x, tj. rovnoběžně s upínací deskou, ve směru osy z, tj. kolmý na upínací desku, případně ve směru osy y, tj. kolmý na směry x a z. Příčník je nedílnou částí rámu takového obráběcího stroje.

Dosud užívané příčníky svislých obráběcích strojů jsou většinou provedeny jako litinové odlitky obdélníkového průřezu, přičemž příčný průřez příčníku může být po jeho délce konstantní nebo proměnlivý. Poměr výšky ku šířce příčníku je poměrně velký. Takovýto tvar je málo odolný proti namáhání krutém a ohybem ve směru kratších stran obdélníkového profilu. Příčník, který se zadní stranou připevní ke stojanu stroje, je na přední straně opatřen nálitky, které slouží pro montáž kalených lišt. Na kalených lištách se pomocí valivých bloků pohybuje suport, který způ20 sobuje namáhání krutém a ohybem, což se nejvíce projevuje v místech, kde příčník není spojen se stojanem.

Při požadavku na vyšší posuvové rychlosti pohyblivých částí stroje jsou místo kalených lišt a valivých bloků používána lineární profilová vedení. Ta musí být montována na plochy s dostatečnou lokální tuhostí, aby nedocházelo k deformacím těchto vedení již při jejich montáži. Na montážních plochách pod lineárním vedením proto musí být dostatečné množství hmoty, aby mohly být vyrobeny závitové otvory předepsaných průměrů a délek závitů.

U litinových příčníků se dostatečné množství hmoty v požadovaném místě vytvoří konstrukčním nálitkem, který splňuje uvedené požadavky. Požadavek na vyšší tuhost rámu stroje při minimálních změnách jeho rozměrů však vyžaduje použití materiálu s lepšími mechanickými vlastnost30 mi jako jsou oceli. Litinové součásti navíc vyžadují zhotovení modelového zařízení pro tvorbu forem, které je drahé a vyžaduje skladové prostory.

U svařovaných konstrukcí se získává dostatečné množství hmoty v požadovaném místě konstrukčním návarkem. Ten však nedosahuje potřebných mechanických vlastností. Při provozu obráběcího stroje tak může dojít k poškození příčníku a tím celého stroje.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky do značné mny odstraňuje svařovaný příčník, zejména pro svislý obráběcí stroj se suportem posuvným po příčníku pomocí lineárního profilového vedení, v provedení podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že je vytvořen jako homogenní svařované těleso konstantního, nejméně čtyřúhelníkového, příčného průřezu, sestávající jednak z nosných obvodových stěn, čelních stěn a hranolů, které tvoří nejméně dvě jeho podélné protilehlé hrany, a jednak z diagonálních žeber, spojených s hranoly, a z příčných žeber, spojených s hranoly, s obvodovými stěnami a s diagonálními žebry, přičemž nejméně jedna volná vnější plocha hranolu je upravena jako upínací a/nebo ustavovací plocha pro lineární profilové vedení a nejméně jedna nosná obvodová stěna spolu s vnější stěnou navazujícího hranolu je upravena jako technologická a/nebo montážní základna.

-1 CZ 14089 Ul

Upínací a/nebo ustavovací plochy pro lineární profilová vedení jsou vytvořeny na hranolech protilehlých hran a jsou vůči sobě úhlově pootočeny.

Těleso příčníku obsahuje třetí hranol, uspořádaný mezi hranoly protilehlých hran, přičemž upínací a/nebo ustavovací plochy pro lineární profilová vedení jsou vytvořeny na hranolech soused5 nich hran a jsou vůči sobě úhlově pootočeny.

Těleso příčníku obsahuje třetí hranol, uspořádaný mezi hranoly protilehlých hran, přičemž upínací a/nebo ustavovací plochy pro lineární profilová vedení jsou vytvořeny na hranolech sousedních hran a jsou orientovány shodně.

Je výhodné, jestliže příčný průřez tělesa příčníku je čtvercový, případně obdélníkový.

Hlavními výhodami svařovaného příčníku podle technického řešení jsou tuhost jeho konstrukce, potřebná pro montáž lineárního profilového vedení i pro vlastní provoz obráběcího stroje, a variabilita v uspořádání a orientaci upínacích a ustavovacích ploch pro lineární profilová vedení. Hranoly, uspořádané v hranách příčníku, tvoří dostatečně tuhou základnu, ve které lze vytvořit připojovací závity a opěrné plochy pro lineární profilová vedení. Zvýšená odolnost proti defor15 mači příčníku vlivem jeho namáhání krutém a ohybem při provozu stroje je dosažena diagonálními žebry. Další výhodou je prostorové uspořádání jednotlivých dílců svařovaného příčníku včetně umístění hranolů v jeho hranách. Takové uspořádání umožňuje vytvořit systém technologických a montážních základen a konstrukčních ploch na jeho obvodových stěnách.

Přehled obrázků na výkresech

Svařovaný příčník podle technického řešení je schematicky znázorněn na připojených výkresech.

Na obr. 1 je zobrazeno svislé obráběcí centrum se svařovaným příčníkem, na kterém je pomocí lineárních profilových vedení suvně uložen suport se smykadlem, v axonometrickém pohledu, na obr. 2 až 5 je svařovaný příčník se suportem umístěný na stojanech obráběcího centra, v částečném podélném řezu, přičemž na obr. 2 jsou lineární profilová vedení uspořádána na hranolech protilehlých hran tělesa příčníku a jsou vůči sobě úhlově pootočena, na obr. 3 jsou lineární profilová vedení uspořádána na hranolech sousedních hran tělesa příčníku a jsou rovněž vůči sobě úhlově pootočena, na obr. 4 jsou lineární profilové vedení uspořádána na hranolech sousedních hran tělesa příčníku čtvercového příčného průřezu a jsou orientována shodně, na obr. 5 jsou lineární profilová vedení uspořádána na hranolech sousedních hran tělesa příčníku obdélníkového příčného průřezu a jsou rovněž orientována shodně, obr. 6 znázorňuje těleso příčníku před svařením jeho jednotlivých dílců, v axonometrickém pohledu, na obr. 7 je těleso příčníku se dvěma hranoly umístěnými v jeho protilehlých hranách, v příčném řezu, a na obr. 8 je těleso příčníku se třemi hranoly, rovněž v příčném řezu.

Příklady provedení technického řešení

Svislé obráběcí centrum je tvořeno stojany 1, na jejichž horní ploše je upevněn svařovaný příčník 2, po kterém se ve vodorovném směru po lineárním profilovém vedení 3 pohybuje suport 4. Ze suportu 4 se ve svislém směru vysouvá smykadlo 5. Obrobek se upíná na upínací desku 6 umístěnou na loži 7, spojeném se stojany J..

Vlastní těleso příčníku 2 je vytvořeno jako svařovaná konstrukce z hutních polotovarů. Jednotli40 vé dílce svařence jsou uzpůsobeny tak, aby po svaření vzniklo homogenní svařované těleso konstantního čtyřúhelníkového příčného průřezu. Svařovaný příčník 2 sestává ze Čtyř nosných obvodových stěn 8, 9, 10, 11, dvou čelních stěn 12, 13 a hranolů 14, tvořících jeho dvě podélné protilehlé hrany, přičemž výška a šířka hranolů 14 je větší než tloušťka obvodových stěn J, 9, 10, 11. Dále sestává ze zdvojených diagonálních žeber JJ a z příčných žeber JJ. Diagonální žebra J_5 jsou přivařena k hranolům 14, k příčným žebrům _J6 a k čelním stěnám 12, 13 a mají po bocích takovou úpravu svarových ploch, že je umožněno důkladné provaření po celé jejich tloušťce. Příčná žebra 16 a čelní stěny 12, 13 jsou v rozích tvarově upraveny pro spojení s hra-2CZ 14089 Ul noly 14. Oboustranná úprava svarových ploch příčných žeber 16 a čelních stěn 12, 13 umožňuje důkladné provaření po celé jejich tloušťce. Celní stěny 12, 13 jsou tlustší o přídavek na obrobení. Po svaření a následném obrobení získají požadovanou tloušťku. Dolní obvodová stěna 8 a horní obvodová stěna 9 jsou svařeny s hranoly 14, s příčnými žebiy 16 a s čelními stěnami 12,

13. Plochy dolní obvodové stěny 8 a horní obvodové stěny 9, přiléhající k hranolům 14, jsou rovněž opatřeny úpravou svarových ploch, která umožňuje důkladné provaření po celé jejich tloušťce. Přivařením přední obvodové stěny 10 a zadní obvodové stěny 11, z nichž každá může být tvořena několika svařenými deskami, k dolní obvodové stěně_8 a k horní obvodové stěně 9, a dále k hranolům 14, k příčným žebrům 16 a k čelním stěnám 12, 13 dojde k uzavření svařence. ío Horní obvodová stěna 8 a dolní obvodová stěna 9 mají o tolik větší šířku, aby po obrobení spolu s hranoly 14 vytvářely na přední a zadní straně příčníku 2 technologickou a montážní základnu. Přední obvodová stěna JO a zadní obvodová stěna JT jsou po obvodu rovněž opatřeny takovou úpravou svarových ploch, aby došlo k důkladnému provaření svárů po celé jejich tloušťce. Na spodní straně dolní obvodové stěny 8 jsou přivařeny příčné lišty _17, které po obrobení spolu se spodní plochou dolního hranolu 14 tvoří montážní plochu sloužící k připevnění příčníku 2 ke stojanům 1.. Tato montážní plocha zároveň plní funkci technologické základny. Na vrchní straně horní obvodové stěny 9 je přivařena podélná lišta 18, která se obrábí spolu s vrchní plochou horního hranolu 14 a která slouží mj. k vyztužení svařence v jeho podélném směru. Obsahuje-li svařovaný příčník 2 další horní hranol 14, funkci podélné lišty 18 přebírá jeden z horních hra20 nolů 14. Jak je zřejmé z přiložených vyobrazení, příčný profil svařovaného příčníku 2 může být čtvercový nebo obdélníkový, avšak ani jiný tvar není vyloučen.

Upínací a/nebo ustavovací plochy 19 pro lineární profilová vedení 3 jsou vytvořeny ve volné boční stěně dolního hranolu 14 a ve vrchní nebo volné boční stěně nejméně jednoho z horních hranolů 14, přičemž tyto plochy J9 mohou být orientovány shodně nebo mohou být vůči sobě úhlově pootočeny. Umístění upínacích a/nebo ustavovacích ploch J9 na hranolech JA a jejích prostorová orientace jsou závislé na způsobu uložení suportu 4 na příčníku 2 a s tím souvisejícím prostorovým uspořádáním lineárních profilových vedení 3.

Průmyslová využitelnost

Svařovaný příčník podle technického řešení je určen zejména pro svislé obráběcí stroje, např.

svislé soustruhy, svislá obráběcí centra apod.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Svařovaný příčník, zejména pro svislý obráběcího stroj se suportem posuvným po příčníku pomocí lineárního profilového vedení, vyznačující se tím, že je vytvořen jako homogenní svařované těleso konstantního, nejméně čtyřúhelníkového, příčného průřezu, sestávají35 cí jednak z nosných obvodových stěn (8, 9, 10, 11), čelních stěn (12, 13) a hranolů (14), tvořících nejméně dvě jeho podélné protilehlé hrany, ajednak z diagonálních žeber (15), spojených s hranoly (14), a z příčných žeber (16), spojených s hranoly (14), s obvodovými stěnami (8, 9, 10, 11) a s diagonálními žebry (15), přičemž nejméně jedna volná vnější stěna hranolu (14) je upravena jako upínací a/nebo ustavovací plocha (19) pro lineární profilové vedení (3) a nejméně

   40 jedna nosná obvodová stěna (8, 9, 10, 11) spolu s vnější stěnou navazujícího hranolu (14) je upravena jako technologická a/nebo montážní základna.
2. 2. Svařovaný příčník podle nároku 1, vyznačující se tím, že upínací a/nebo ustavovací plochy (19) pro lineární profilová vedení (3) jsou vytvořeny na hranolech (14) protilehlých hran a jsou vůči sobě úhlově pootočeny.

   -3CZ 14089 Ul
3. 3. Svařovaný příčník podle nároku 1, vyznačující sc t í m , že obsahuje třetí hranol (14), uspořádaný mezi hranoly (14) protilehlých hran, přičemž upínací a/nebo ustavovací plochy (19) pro lineární profilová vedení (3) jsou vytvořeny na hranolech (14) sousedních hran a jsou vůči sobě úhlově pootočeny.
4. 5 4. Svařovaný příčník podle nároku 1, vyznačující se t í m, že obsahuje třetí hranol (14), uspořádaný mezi hranoly protilehlých hran, přičemž upínací a/nebo ustavovací plochy (19) pro lineární profilová vedení (3) jsou vytvořeny na hranolech (14) sousedních hran a jsou orientovány shodně.

   5. Svařovaný příčník podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že ío jeho příčný průřez je čtvercový.
5. 6. Svařovaný příčník podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že jeho příčný průřez je obdélníkový.